客运专线旅客列车开行方案研究可编辑

1客运专线旅客列车开行方案研究 铁道科学研究院硕士学位论文客运专线旅客列车开行方案研究姓名:王海志申请学位级别:硕士专业:交通运输规划与管理指导教师:田长海20060701铁道科学研究院硕士学位论文摘 要随着经济的发展和人民生活水平的提高,社会对旅客运输的运营效率、人性化服务等方面提出了更高的要求。为缓解快速增长的运输需求与铁路运能严重不足的矛盾,我国正大规模建设客运专线。列车开行方案是客运专线旅客运输组织的核心,它能较好地反映旅客运输的经营策略和服务质量,编制出好的列车开行方案能提高铁路旅客运输的市场竞争力,进一步提高铁路运输的经营效益。因此,客运专线旅客列车开行方案的研究是当前亟待解决的重要课题。本文在充分借鉴国内外经验及研究成果的基础上,深入研究了我国客运专线旅客列车开行方案。文章从客流量确定和客流分析入手,首先对比分析了我国传统的客流量预测方法与国际上通用的高速铁路客流量预测方法,指出各种方法的优点和不足,建议我国新建客运专线采用国际上通用的运量预测方法;进一步分析了我国铁路客流的运量大、分布集中、波动性大等特点,同时按不同消费水平将客流划分为高消费群体、中等消费群体和低消费群体三个层次,并建议新建客运专线的客流区段划分较既有线要相应延长。文章详细分析了列车开行方案,提出快速客运网与客运专线列车丌行方案必须统一编制,建议以开行跨线列车为主,换乘为辅的方式输送跨线客流,针对线路能力、跨线列车的运行范围、跨线列车的运行速度以及跨线列车的晚点影响问题分析了组织跨线运输的技术条件,提出开行方案与检修基地配置的相互协调,论证“夕发朝至”列车开行的必要性,给出“夕发朝至”列车开行的合理范围,指出“一线行车,一线维修”的运输组织方式能够保证“夕发朝至”列车开行的需要。在此基础上,论文确定了客运专线开行列车的种类,给出列车开行方案的编制原则,应用“基于客运站之间的交流量”的列车开行方案编制方法,以京沪高速铁路为背景,结合客流预测结果编制了列车开行方案,并计算了相关指标。关键词:客运专线;列车开行方案:编制方法铁道科学研究院硕士学位论文?。?。?一一. ,. . ,. ,.,.,.? , ,., 、 、.? ?.,一,? , .铁道科学研究院硕士学位论文?,? ,. . . “ ” “ ”, “, ,“ ”.,. ? ? , , .,: 铁道科学研究院学位论文原创性声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名:王海、日期:们年月孑日铁道科学研究院硕士学位论文绪论.选题背景及选题意义.选题背景在高速发展的当今社会,时间就是效率、时间就是财富,人们对交通运输速度提出越来越高的要求,速度被视为现代交通运输质量的核心。随着能源紧缺和环境恶化的不断加剧,以往交通运输过分依赖公路和航空的发展模式已经不能适应时代发展的要求,因此具有速度高、安全可靠、低能耗、环保等特点的高速铁路越来越受到世界各国的青睐。自年,日本建成世界上第一条高速铁路?东海道新干线,并以时速/投入运营以来,高速铁路迅速向人们展示了明显的技术经济优势,开拓了客运市场。在日本新干线取得良好经济效益和社会效益的驱动下,法国及时发展高速技术,于年率先建成西欧第一条高速铁路?法国东南高速线,紧随同、法之后,德国、意大利、西班牙等国相继修建了高速铁路,世纪年代世界经济繁华地区掀起了修建高速铁路的热潮。时至今日,全世界已有日、法、德、意、西班牙、比利时等国建成投入运营的高速铁路达多;正在建设或己立项准备修建高速铁路的国家和地区有个,长度接近;正在进行前期研究、筹划立项的高速铁路有数十条之多,长度达多。从世纪年代至今,德、法、日等国都开展了大量的有关高速列车的理论研究和试验工作。同本首先将高速铁路应用于实际的旅客运输当中,走上了一条自主研发的道路,在没有任何经验可以借鉴的情况下,同本开拓了高速铁路研究的各个领域,为世界高速铁路的发展做出重要贡献。法、德两国在借鉴同本高速铁路实际运营经验的基础上,结合各自国情和技术特点,组织力量、加强合作,最终使自己的高速铁路得以开通和运营,甚至在许多技术方面领先于本,使世界高速铁路技术领域形成同、德、法三足鼎立的局面。我国正全面建设小康社会。随着经济发展,城市化进程加快,人民生活水平的不断提高,运输需求显得越来越旺盛,既有的交通运输能力已表现出明显不足,特别是铁路运输已经不能适应国民经济发展的需要,成为制约我国经济发展的“瓶颈”。为满足国铁道科学研究院硕士学位论文民经济快速发展的要求,我国制定中长期铁路网规划,加快我国铁路网建设,到年我国铁路线路营业里程将达到万,复线率和电气化率均达到%。形成以新建.万“四纵四横”客运专线为骨架,既有提速线路为补充的万快速客运网络。其中四纵是:北京上海杭州、北京武汉广州深圳、北京沈阳哈尔滨大连、杭州宁波福州深圳;四横是:徐州郑州兰州、杭州南昌长沙、青岛石家庄太原、南京武汉重庆成都等。届时,我国高速铁路的线路里程将比目前世界高速铁路总里程的倍还要多。可以说我国在高速铁路建设方面,将要用年的时间走完世界所有发达国家近半个世纪走完的道路。这万快速客运网的建设,将使我国旅客运输迈上一个新台阶。.选题的重要意义随着京津、石太、郑西、武广等项目相继开工,我国已拉开大规模建设客运专线的序幕。科研院所、设计院及各大高校已针对客运专线相关问题进行了深入研究,以往的大量研究都是针对京沪高速铁路一条线,目前客运专线成网的进度加快,随着时间的推移,以往的运输组织方法不太适应新形势发展的要求,因此,客运专线运输组织方法的系统、深化研究是当前亟待解决的重要课题。高速铁路列车运输组织包括的内容十分广泛,列车开行方案的制定,列车运行图的铺画,线路通过能力计算、利用及加强,综合维修天窗的开设,跨线列车晚点对本线列车的影响,动车组和乘务员的运用以及列车运行调整等各方面对高速铁路的运输组织都会产生一定的影响。列车开行方案是客运专线旅客运输组织的核心,它能较好地反映旅客运输的经营策略和服务质量。如何把握运输市场发展趋势,编制出适应市场需求、质量良好的列车开行方案是客运专线运输组织中十分关键的一步,它将直接影响列车运行图的铺画质量及其他相关技术计划和作业计划的编制,决定着运输组织的水平。客运专线旅客列车开行方案的编制方法与我国既有线传统旅客列车开行方案的编制方法不同。目前我国既有线旅客列车开行方案的制定仍以多年延续下来的定性分析方法为主。在实际工作中,以现行运行图中开行的旅客列车为基础,根据计划客流,确定加开的,普速改快,快改特快,短变长的旅客列车,综合形成一个新的旅客列车开行方案,即新的旅客列车开行方案是在以往列车开行方案的基础上,根据计划客流的变化而确定的。新建客运专线,由于上面只运行旅客列车,与既有线上的客货列车混行不同,铁遵科学研究院硕士学位论文因此其列车开行方案的编制方法与传统方法不同,具体表现为:传统列车开行方案的编制方法强调均衡,客运专线列车开行方案的编制在均衡的基础上,更加强调高峰期。客运专线上运行本线和跨线列车,存在本线和跨线列车开行方案的协调,传统旅客列车开行方案不存在此问题。客运专线列车开行方案的基本思想区别于传统的“以流定线”,而是在“以流定线”的基础上,尽可能多的“引流上线”,即在满足基本预测客流的基础上,优化列车开行方案,使之符合旅客运输需求,进一步诱增更多的客流。当前,我国对客运专线运输组织的研究已经进行的相当广泛,几乎涉及到了运输组织的各个领域,特别是对以京沪线为背景的高速铁路运输组织的研究已经取得了相当的成果。旅客列车的开行方案是客运专线运营组织工作的重要组成部分,它必须在准确预测客流的基础上,以运输市场为导向,确定旅客列车的运行区段、运行路径、列车种类及开行对数。旅客列车开行方案的编制考虑因素较多,我国已有学者在开行方案编制和优化方面进行了广泛的研究,本文将在前人研究的基础上,对客运专线旅客列车开行方案的编制及优化方法提出可行的参考性意见。.国内外相关情况.国外相关情况日、法、德三个国家在高速铁路方面的研究起步较早,各自形成了具有本国特色的高速铁路建设模式和运行组织模式,走在了世界高速铁路发展的前列。他们在长期实际运营组织中积累起来的技术和研究经验是值得我们广泛学习和参考的。.日本高速铁路相关情况日本是一个狭长岛国,国土面积万平方公里,人口.亿。铁路营业里程公里,其中新干线条,共计公旱,新干线的主要情况见表.所示。新干线轨距为标准轨距,既有线是轨距。日本发展新干线的主体思路是:建设一个从北至南贯穿日本列岛的新干线网,以起到日本经济脊梁的作用。铁道科学研究院硕士学位论文表.新干线主要情况表线路名称 起终点 长度 最高速度 最小曲线半径 最大坡度 开业时间. / .东海道 东京一新大阪新大阪一冈山. / 山阳 新大阪一博多冈山一博多.人宫一盛岗.上野一大宫. / 东北 东京一八户东京一上野.盛岗一八户. / 上越 大宫一新泻. / .北陆高崎一长野. / .九州 新八代一鹿儿岛注:资料来源赴日本高速铁路培训考察报告。日本新干线经过多年来的实践,逐步研究、总结出了一套具有日本特色的列车运行组织方法。由于新建线路为准轨铁路,与既有窄轨路网不能接轨,机车、车辆运用及行车指挥必须自成体系,这就决定了新干线的客运专线运输组织模式。后来为扩展新干线的服务范围,同时节省建设投资,东日本公司将山形和秋田线由窄轨改建为标准轨距的线路,使得高速列车可以下既有线运行,但线路限界仍为窄轨限界,运行速度仍达不到高速的要求,这两条线在日本被称作小型新干线。图.所示为日本新干线网络现状及远期规划发展情况,从图中我们可以看到,日本新干线网络是以东京为中心向各个方向延伸,所有的新干线由东日本、东海、西日本和九州公司分别管理,在东京,新干线之间没有线路直接相连,若旅客想从东日本公司的八户、新泻、长野、山行、秋田等方向去往大阪、博多等方向时,必须在东京站进行换乘。经过多年来的实际运营,东同本公司也意识到换乘给旅客带来了极大的不便,并积极组织直达运输,通过在本公司管辖范围之内改造既有的山行和秋阳线,使高速列车能够下到既有线运行,具体的运输组织方式为:高速列车在新干线上以高速运行到福岛或盛冈衔接站,然后一分为二,下到经过改造的山行或秋田线继续以/的速度运行,从既有线上新干线运行的列车通过在福岛或盛冈站两两组合后,在新干线上继续以高速运行。这样的运输组织方式是由日本铁路网的特点决定的。新干线运输组织的目标是保证行车质量,最大限度的满足旅客运输需求。他的运输组织基本步骤是,首先从分析旅客运输需求开始确定开行列车种类及制定列车开行方案,在综合考虑车站、线路、信号等设备能力和人员配置的条件下,形成基本列车运行图,以此为基础,又充分考虑旅客的季节性、临时性运输需求,最终形成实施列车运行铁道科学研究院硕士学位论文图,以此作为列车运行的实施计划。在这过程中,列车开行方案的制定是旅客运输组织得以实施的前提,是新干线运输组织的核心环节。现在霹分 【叵 鼍墨 区持矗名羹 叠鲢 童一土 拥甜山太 辑 釜山一青一, 麓 丑勰 柚嗽上萱法?重 女女一羹一 辩瞪 ?毒渔挂撼任一羹】 山 量盘一下】路 青一藏 自盘墨瞢“太 女/执拉,青蠢 曩目羹山一知 蜡一托】 九槲 置九 瞢】 九蕾太分车孝图.新干线网络现状及远期规划图日本国铁十分重视列车开行方案的制定。首先,准确的客流量预测使新干线上列车开行能够有的放矢,最大程度满足旅客运输需求。新干线经过多年运营经验的积累,形成了一套成熟的客流量预测方法。该方法先进行旅客运输市场需求分析,针对各条新干线辐射范围的经济和社会发展情况,分析旅客运量和旅客周转量的变化,然后根据目前国际上发展较快的客运量预测模型,综合社会和经济因素,环环紧扣推算出运输需铁道科学研究院硕士学位论文求函数,及各种交通方式分担运量的显现率参数,并考虑诱增运量,最终得到客运量预测结果。其次,新干线针对不同层次的旅客需求,开发了三种运输产品,即“希望号”、“光号”和“回声号”。其中“希望”号仅在大站停车,主要服务于公务和商务出行的乘客,列车级别最高;“光”号除了在大站停车外,在其它较重要的车站也停车,列车级别低于“希望号”:“回声”号在沿线所有车站都停车,列车级别是三种运输产品中最低的。最后,根据不同地区客流结构的特点,进行客流层次划分,结合客流量预测结果,确定三种运输产品合理比例的开行方案。此外,新干线致力于为旅客提供方便服务的理念,优化列车开行方案,在满足运输需求的基础上诱发产生更多的运量,如东海道新干线.在年修改列车运行图后,制定了种不同方式的停站方案,来吸引各方面的旅客。东北新干线、上越新干线、长野新干线上列车开行方案的停站方案也很多,都在种以上。新干线上大部分运输组织工作都是通过列车运行管理系统一一实现的。是随着日本新干线的发展,从调度集中基础上不断扩充功能,于年成功开发应用的一套综合管理系统。该系统的设计思想是信息大集中,所有有关运行作业管理的信息全部集中于系统内,通过个子系统使调度所能够高效地处理运输计划和运行管理业务,实现了新干线运输组织管理和调度指挥的高度自动化和集中化。的系统结构见图.所示。本在列车运行组织的具体方法上,使技术不断改进和提高,在制定列车开行方案方面,实现了开行方案的计算机自动生成,随着数学方法和计算手段的提高,技术细节一直在不断改进。;:图. 系统结构图铁道科学研究院硕士学位论文新干线列车的开行特点可以归纳为以下几方面:新干线为准轨铁路,与既有窄轨路网不能接轨,这决定了新干线自成体系客运专线的运输组织模式;在东京,新干线之间没有线路直接相连,因此,东京圈内的旅客运输组织以换乘为主,即东日本公司的八户、新泻、长野、山行、秋田等方向与大阪、博多等方向的旅客交流,必须在东京站进行换乘;经过多年来的实际运营,新干线意识到与既有线换乘给旅客带来了极大的不便,东日本公司通过在管辖范围内改造既有的山行和秋田线,使高速列车能够下到既有线运行,进而能够积极组织直达运输;新干线针对不同层次旅客的运输需求,开发了“希望号”、“光号”、“回声号”等不同服务水平的运输产品;新干线通过制定多种列车停站方案来最大限度的吸引客流。.法国高速铁路相关情况法国从上世纪年代以来就是世界高速铁路的先锋,自从年巴黎一里昂高速铁路建成通车以来,法国修建了大量时速高达公罩的高速铁路。目前,法铁共有高速线公里,由东南线、大西洋线、北方线、地中海线和巴黎、里昂高速绕行线组成,新建的东部高速线预计年正式投入运营。各高速线的技术条件和装备水平见表.。法国高速铁路的运输组织模式为高速新线客运专用,高速列车下既有线运行。其中高速新线客运专用,使得高速线上只运行高速列车,列车最高运行速度不断提升,从东南线的/发展到大西洋线的/,又发展到地中海线的/:高速新线与既有路网兼容,高速列车可以下既有线运行,使得在不中断运行的情况下,让高速列车驶入既有线,继续以/及以上的速度运行,这样一方面增加了高速列车的服务范围,另一方面缓解了在高度都市化地区新建高速铁路与工程困难、投资高昂的矛盾。法铁十分注重运用科学的手段和方法制定列车丌行方案。如大西洋线在制定列车开行方案时晕持如下原则:巴黎与各省市之间的运量由承担;同时承担省问运量的主要部分;铁道科学研究院硕士学位论文根据列车始发终到站的重要程度优化发车频率;为保证高速列车运行速度尽量达到最高,由高速列车直接服务城市的数量将受到限伟。表法国高速线技术条件及装备水平东南线及延长线 大西洋线 北方线线别 地中海线年 芷投入运营时间 拒 矩运输方式 客运专线线路长度十 最高运行速度/ 高速列车轴重最大坡度最小曲线半径. , .线间距 ,轨道结构 叔块式轨枕,扣十,钢轨,跨区间无缝线路区间道岔侧向通过速度/,渡线道岔为/,车站与库线道岔为道岔最高允许速度/ 隧道面积直流,直流, 直流, 直流,供电电压 ,交流, 交流, 交流,交流,丁供电方式接触网悬挂方式 全补偿单链形弹性悬挂高速一列车种类 高速一 高速一高速一 列车总重 列车定员人 列控方式自动闭塞方式 固定闭塞,型无绝缘轨道电路注:巴黎高速环线。法国高速铁路网的结构是以巴黎为中心向各个方向延伸,呈辐射状,如图所示。铁遵秘学麟究藐蘸擎毽论文图。法潮高速铁路鼹网图铁道科学研究院磷十学:论文是外,滋铁在鞠定歹辜露嚣方案辩薹三要还戆毒愿以衰弱巍母囊,透过涌焱不弱莲域、不醚时麓,客浚黥不麓蘑次筵褥,避蠢开亍不霹簿缓嚣数爨麓离速襄车。磐:在露舔帮两南支线上,工作卜和周末运量激别很大,对列车等级要求也不司,星期五对二等车的嚣求是爨潮嚣懿薅,法镶在素意剜车器行方寨黠,考意了在不潮辩襄歼行不爨缡缝黥弼辜。小镶绻、高密度发车是法缁裹蘧铁路煞?式耱患,这静剿车殍行方式大夫方便了旅客出杼,可诱增棚当部分客运最,如年冬攀的列车开行方案中,麸罄黎出羧,经东麓线爨浚蘑露豁玎行瓣燕客魏车簿鞲这蹲,窝频零发革筏东毫线嚣逶年潮运萋增赫了运一蘩。魏筹,法钱实嚣蘸运分离嚣,对耩学翩定臻攀秀雩亍方案也产生了些阻碍。路网公司希搬尽可能减少每年列车丌行的调熬幅度,计划编制摭霾定霹麓麓隔开行熬运行鬟,法铁剿惫囊列车玎学方褰箍镑育最漕蕊市绣应变靛力,运嚣霆尽邈酝鸯避舔瀚溺整空淹。当藤,法霹寄遮镶蹲运输能力裙对充足,运蓉与维穆拣关系比较好协调。若运能紧张、市场需求波动增大时,由于法铁不掌握遴行线支配权,对市场静应变缝力游犬穴辩囊。麓法锾弱运分离潞貉两不稍予遥麓与霰黎润戆协调鬣会,损失静蔻效率。默运赣生产角泼谬,网运合一实行运翰鬃孛绫一指撵释雯有效。法幽的列车玎行特点可以归纳为以下几方面:洼瓣嚣瀚避羧缀织穰式为薪逮嘉逮线窖逡专霜,离遴裂率下麓富钱逶抒,这颡运输黼织方式大大延捧了赢速例事鹣擞务范瓣,显然法圈霞弯懿搿逡铁黯,但黼遵列车的服务范用可以迭副多:国予法霹豢遮镶爨霹款特赢怒戮跫黎兔孛,囱各方淘踅枣,羹畿嵩蠢运襄车懿开行眈铡,减少菰客羧黍,法闲建设臣黎骂线鬻接番方离瀚澍蘧赣薅;小编缀、耐密度发车是法图黼媳铁路的?大特点,这种列车开行方式掇高了列事鼹务鞭攀,爨丈袋震簿方梗藏雾出嚣;为媒涯高遴确车运行速液尽蘩遮至最麓,褰遽瓢车鞭务城市数量蹙到鬻籍,法圈通过优化高速列车的停站方案,保证旅客的遄达性。.,德国高速铁路疆美搭流戮衮德濑、囊世纪年代丌始实施城际嘉遮列车计则,当时铁鼹的遮蘩速黢露达鬟/;年/强主辫蠢速镶鼹:始投入运蘩;至零瘫,/凝其以上的快速运输阐已懿形成,高速铁路举程如表.所示。铁道科学研究院硕十学仿论文表.德国高速铁路罩程表速度 里稗/:/ 总计德国高速铁路网的建设,不同于以新建为主的同本和法国,而是本着两条腿走路的原则。一是建设新线,如科隆法兰克福、斯图加特曼海姆、威尔茨堡汉诺威、汉诺威柏林等都是新建的高速铁路,德国部分高速铁路主要技术参数见表.;二是既有线提速改造,如汉堡柏林、慕尼黑英戈尔施达特都是在既有线基础上改造而成的,如图.所示。德国所有高速线中除了新建的科隆法兰克福为客运专线外,其余全部为分时段客货列车混行线,白天不同速度的客运列车混和运行,夜侑时速为/的货物列车混和运行。德国之所以采用这种运输组织模式,是由本国铁路的实际发展水平决定的,德国既有铁路列车与高速列车的技术水平相差不大,而且通过能力不是十分紧张。尽管如此,德国铁路在多年的运营实践中仍然认识到客货混行的种种弊端,一直计划未来逐步建成客货快慢分线路网。表.德国部分高速铁路主要技术参数汉诺威柏林 科隆法兰克祸 纽伦堡英戈尔施厶特在建汉诺威威尔淡堡客专 混行运输方式 泄行 混行?速度/预计运营时间% % % %无碴比例%/% %/%/% %/%隧桥比例 曲线、径外轨超高.% .% 最大坡度注:斯图加特曼海姆线路技术参数与汉诺威威尔莰堡相同。铁道科学磷究院硕士学位论文洼:深色线必耨建线,速痰/;浅魏缓凳羲舂线撬速改造线路,速度旁/,图.穗网高速铁路路网图德国铁路静发震清猿和穗酶运输趱织模式决定了翻车开季亍鼢特点,穗蓬嵩滚铁路是成段修建的,朱构成网络,不存在严格意义上的高速铁路网。但怒通过在大城市间开行铁道辩掌研究虢硕士学位论文城际特快列车,实现了普速线与商速线的跨线运输,形成了一个覆盖全国主要城市豹态逮襄车瓣。开行阏终觅委。圆【一。.蜀嚣鬻然嚣嚣:尝袅:拳辩图. 列车开行网络铁道稀攀骚究院醺士学铙论炎自从年德铁实现掰运分离题,德铁客纛公司囊接蟊肉旅客运输市场,熨现了政企分开。为最大限度麴满怒旅客运输需求,德铰客逡公司十分注整利用科学的乎段和方法,制定和优化列车开行方案。首先,加强客流预测和分析,公司在进行常规憔客流预测的同时,姆别强调运用一理学蹶毽从情感、习惯等方殛去分掇秘疆究人们聪燧辕簧求豹各种变化。譬如,从人们对票徐、遮废、出行时闽需求和对某孝巾交通工具鲍薅好、各城市不间阶层客户购踬力、各类客户出行规律及流獭等方面进行研究和分析。麓次,蕊态分发挥藏遮列车熬抉犍斧露营通旅客列零的通达能力,德铁在制定列车开学方察露,统一编铡离速剿车和区域列车的开行方案,并十分注震翅旅客撼供方便豹挨乘,为此甚至儆到牺徽列率旅行速度和正点率的地步。德国鼹多中心城市分散型的路网格局,而且踺网密度蹇,缝大多数羰枣鄂毒铁黪羲迭,实瑗羧赛城枣阗豹涟接十分重要,嚣鼗,较磐的换乘熄褥成了德国铁鼹的一个重要特点。首先,以藏速的必毋于,潺过与问的换乘,形成主凝城市间的快速通达能力,再通过与国内城际列车、黔欧浏城球列车阂鹣换豢,实瑗主要城专与次缀城泰溷麴姨遴遴达,簸蘑潺过数上列车与矮途列牵兹换黎实瑷翳鸯路网连接的城市、乡村的快速逶遮。这种换梁方式较好地实现了干线高速快捷与支线良好通达的有机结合。快捷性与通达性相结合主要体现裘僚遮设计土,德国褰遽列警营逮粟敬擎熬较多,主要域毒都僚豹谬渣设鬟模式。在对客滚遴行羰测分援豹基萋裹上,并缝合客户爨求,考虑换爨,裂麓宠遴瓣列苇野行方案模拟系统,德铁设计出既符合旅客运输需求,又能实现运能与运量最佳匹配的列车开行方案。德国列车蠢学特点蠲。数姬蘩为戳下见方藤:德国高速铁路的运输组织模式为分时段的客货列车混台运行,即白天不同速度翡攘客列翠混辩运行,寝闯辩速为/馥货物剜车混粕邋行,毽德铁襁多年翡逡营实羧孛镄然谈;裂窖黛潺行熬释耱爨薅,壹计潮未来逐步建藏窖货浚疆劳线路网:德国离速铁潞怒成敬修建的,宋构成罗格意义的高速铁路潮,但是通过在太城枣瓣开雩亍城簿特映捌车,实现了游速绫与高速线静跨线运输,形藏一个覆菠全国圭要城市的高速列车网;德国磷速铁路十分黧视换豢,较好的换菜憔构成了德潮铁路的一个煎要特点,为此,甚至傲到牺牲旅客捌挈旅行遴壤稻疆点率静邋步;铁道科掌研究院硕士学能论文为张分发挥旅髫列车的通达能力,在设计列车停站方案时,德国高速铁路普遍采避簿筵较多,主要城市都箨靖爨箨谶设计模式。.潮内相关研究情;兄近年来我国就高速铁潞运输疆缀闷鼷酶研究凡乎涉及蜀该领域的各个方蠲,在运输组织模式、列车开行方案的制定、运行阁的铺画、逡行指挥、调艘调整等方面都取得了一定鹃藏鬃,炎我蓬正大规模建设静客运专线运营缮绞努下坚实游基穗。列车开行方案是铁路藏客运输组织瀚核心,它缡涮的好环将髓接影响铁潞旅客运输组织水平。我国的科研工作者已针对旅密列车开行方案进行了广溅的研究,并取得了一定懿箴莱,特攒是疆寨沪蓠速铁路隽霄景戆磷究已避符芎罨卡分深入。在客流灏测和客流分析方面,文献详细韵介绍了国内夕卜客流量预测方法,对国内传统的铁路客流量预测方法和目前阉际上通用的尚速铁路客流最预测方法进行对比分辑,给出餐释方法羹饯点穗不是。文献蔽据诗翅掺建戆塞沪褒速铁路鹣特点,篦较分析了国内外各种运爨预测方法的邋成性,建议柬沪高速铁路袋厢国际上通用的基于模型的遮量预测方法,详细的介嘲了运量预测模型,并对预测结果进行分析评价,褥婺救入颈浏秘紊场份额预涎较谯黧继襞。文章避一步摄覆衰妒通道客滚祷点将客滚劳解为本线流、踌线流和“夕发朝至”客流,并重点探讨了跨线客流输送方式的选择,提出“中速列牢上高速线,激、中速列车混跑”模式为跨线客流的生耍输送方式。在到霉开行方寨戆分撩方霹,文默【翻鼗索沪线麓鹜景,给密确弼薛旅客戮车嚣二牙方案的定义,并详细分析了列车开行方熊的影响因素。对旅客列车歼行方案参数的选取徐出建议值。遥过定性分析给出京沪离遮铁路设计年度的列车开行方案,并计弊得到车辩骚务颧枣、客痉囊蔼率帮浚送萋等统诗撵蠡。文献【翻绘耋痰沪客运专线慧髂攘零方索的建议,襁斌输组织部分,给出编制删车开行方策的详细分析。文献详纲分析了默京沪高速铁路戈背景野线运输的技术条件包括跨线客流输送方式的选择,跨线列车的运行蓬整,零凌襄跨绫戮车运嚣逮壤逸择,跨线列车壤盔等巍寮。交欺豁在势褥霜本新干线运黼经验的基础上,结合我围铁路的实际情况,对未来的京沪高速铁路中有关旅客运量的分解、烈车翡停站方案、运亍图数铺画格淡、裹速动攀缀的运用方式等进行了耪步蓊究。在列车秆行方案的编制和优化方筒,文献中,作者根措弗年研究国外黼速铁路铁道科学研究院硕士学位论文运营组织经验,给出了客运专线旅客列车开行数量计算公式,对公式中相关概念进行了详细阐述,并建议我国客运专线旅客列车的席位利用率取值为.,区间通过能力利用率取值为.或.,同时给出节假日旅客运输的计算方法及相关对策。分析了以往有些学者提出的席位周转次数在概念上的模糊性,并以实例说明采用席位周转次数计算时的错误,建议计算列车开行对数时不引入此概念。以上的研究多是偏重于在京沪高速铁路一条线优先建设的条件下进行的,而目前的情况是在京沪高速铁路建成运营之前,其它几条客运专线将优先投入运营,既有线提速到/,客运专线成网进度加快,所以运输组织方案与以前的研究相比会有所不同。我们有必要在新形势下进一步研究客运专线旅客列车开行方案的编制及优化方法。.论文的思路及结构.论文研究的思路列车开行方案是客运专线旅客运输组织的核心,日、法、德等高速铁路发达国家经过长期的运营,已经在旅客列车开行方案的编制和优化方面取得了一定的成果,我国学者对客运专线和既有线旅客列车开行方案已经进行了长期、深入的研究,本文将充分吸收国内外经验和已有研究成果,着重针对我国正大规模建设的客运专线研究旅客列车开行方案的编制和优化方法。论文的研究思路是:明确客流量预测和客流分析是制定旅客列车开行方案的基础。通过充分研究国内外已有的客流量预测方法和模型,分析其优点和不足,建议我国客运专线客流预测应该采纳的方法,并在全国路网规划的基础上考虑客流分析。在实际旅客运输组织中,客流量是列车开行方案的基础,反过来不同的列车开行方案又会对客流有不同程度的影响,好的列车开行方案能诱增更多的客流。本文以拟定的预测客流为基础,着重对列车开行方案进行分析,研究列车开行方案的编制及优化方法。为编制适应旅客需求的列车开行方案,文章首先对客运专线旅客列车开行方案进行分析,如:客运专线与快速客运网列车开行方案的统编制、跨线客流输送方式选择、跨线运输的技术条件、动车组检修基地布置、“夕发朝至”列车的开行等,在此基础上探讨客运专线旅客列车开行方案的编制及优化方法,最后以刚刚开工建设的京沪客运专线为背景,运用以上方法制定列车开行方案。铁道科学研究院硕士学位论文.论文的基本结构论文的基本结构如下:第一章简述研究背景及选题意义,详细介绍国外高速铁路运输组织经验和国内已有研究成果,确定论文的主要工作。第二章客运专线客流量确定及客流分析。分析影响铁路客流量的主要因素,研究国内外已有客流量预测方法,比选确定我国客运专线客流量预测方法。进一步针对我国铁路客流特点、客流层次划分和客流区段划分进行客流分析。第三章客运专线旅客列车开行方案的分析。分析旅客列车开行方案的各种因素,包括客运专线与快速客运网列车开行方案的统一编制,跨线客流输送方式的选择,跨线运输的技术条件,动车组检修基地的设置,夕发朝至列车的开行等。第四章客运专线旅客列车开行方案的编制及优化方法。给出列车开行数量的计算方、法,研究确定旅客列车开行方案的编制方法,在此基础上进一步研究歹车停站方案的优化方法,最后分析列车开行方案的主要技术指标。第五章京沪高速铁路旅客列车开行方案的编制。运用以上研究方法编制京沪高速铁路旅客列车开行方案,并统计列车开行方案的主要技术指标。第六章总结全文主要工作,并提出需要进一步完善和研究的问题。铁道科学研究院硕士学位论文客运专线客流量的确定及客流分析.客运专线客流量的确定运量是决定客运专线技术标准和设备数量的基础,是决定项目效益的最关键因素之一,更是制定运营模式和行车组织方案的重要依据。世界各国在发展高速铁路的过程中,都对运量预测工作给予了高度的重视,积累了丰富的运量预测经验。针对我国铁路客流量的影响因素,结合国际上通用的客流量预测方法,可以预测出客运专线建成后的客流量。.影响铁路客流量的主要因素旅客运输市场需求主要决定于国民经济和社会发展水平,以及交通运输环境两方面因素。铁路运输是我国旅客运输的重要组成部分,因此分析影响铁路客流量的主要因素应该从以上两方面展开。国民经济及社会发展水平当前,我国国民经济正处于持续、健康、稳定的发展阶段,旅客的出行需求十分旺盛,主要来源于生产和消费两个不同领域。随着经济发展,市场繁荣,我国商业性旅行增长较快。同时,城市化进程的加快和居民生活水平的提高促进了人们消费结构的改变,探亲、访友、旅游客流也在不断增加,统计资料显示年我国铁路客运量已达.亿人次,预计到年,随着我国全面建设小康社会的顺利推进,铁路客运需求将达亿人次。交通运输环境随着我国西部大开发、振兴东北老工业基地、中部崛起和率先发展东部等一系列战略举措的实施,铁路网将以更快的速度向西南、西北延伸,并在东北、中原和东南沿海得到不断完善。“十一五”期间,我国将大规模修建铁路,尤其是“四纵四横”的客运专线长三角、珠三角、环渤海三大经济圈城际客运专线和.万公里的普通新线铁路的修建,将进一步加强我国铁路网能力,拓展客流吸引范围,增强铁路旅客运输的市场竞争力。旅客运输市场中,其它运输方式的运价水平、服务质量及发展情况将直接影响铁路旅客运输需求。如公路网的逐步形成,必然对铁路客流产生一定影响,尤其对运铁道科学研究院硕士学位论文距以内的客流影响最大。近十几年来公路客运量持续增长,铁路运距以内的客流量却处于下降趋势。航空运输近十几年来发展迅速,其客流量和客运周转量不断增长,使其在长距离旅客运输上与铁路形成竞争局面。.国内传统的运量预测方法在我国以往研究高速铁路的论证和评估工作中,有相当长时期沿用密度预测方法来预测高速铁路的运量。特别是针对京沪走廊,国内许多单位都应用了该方法对兴建高速铁路的方案进行了多次论证。该方法的主要步骤为:根据全国未来的经济发展水平的规划确定全国铁路总运量水平;根据南北运量在全国铁路总运量中的比例确定南北主要干线截面密度:根据京沪线在南北主要干线中运量的比例确定京沪线的截面密度;根据历年京沪线各区段密度与截面密度的比例确定各区段的密度。这一预测方法在既有线的运量预测中是有效的,但有其局限性,若用于预测新建客运专线的运量,则会产生如下几方面不适应:传统的密度预测方法没有考虑航空和公路等其它交通运输方式对铁路的影响,很难反映各种运输方式间的竞争情况,客运专线建成后,从其它方式转移过来的运量和诱增运量更是无法确定;传统的预测方法只能提供区段客流密度,无法换算成流,不能直接为行车组织提供依据;传统的预测方法只做客流密度预测,没有考虑运输价格影响下的客流密度变化,不但预测的客流密度会产生偏差,而且很难通过预测得到使项目效益最高的票价;在客运专线采用分段建设而不是一次贯通的建设方案时,传统的运量预测方法无法分析各段分步建设情况下的运量变化情况;近年来,国内一些单位也采用了运量增长法来确定高速铁路的运量,在确定运量增长时应用弹性系数法,这一方法仍没有从根本上解决上述问题。.国际通用的高速铁路运量预测方法目前国际上高速铁路客运量预测主要采用从城市交通需求预测的四阶段法派生出来的预测方法。在实际预测中,常省略第一阶段各分区到发总量的预测,而由各铁道科学研究院硕士学位论文分区的社会经济参数和各运输方式服务水平参数直接测算对间的旅客交流量,即将预测过程简化成三个阶段。“交通方式分配”是预测中最关键的环节,通常按采用不同交通方式分配模型对预测方法进行分类。目前訇际上通用的交通方式分配模型主要有两种,一种是以欧美国家为代表的以模型为中心的预测方法,另一种是以日本新干线为代表的模型预测方法。以模型为中心的预测方法该方法采用“重力模型”作为直接需求模型,预测未来年度在没有高速铁路条件下的运量发展情况;再采用模型作为客运量分配模型,计算高速铁路建成运营后,从其它运输方式转移到高速铁路的客流量;再通过建立诱发运量模型计算新的运输方式?高速铁路投入运营后产生的诱增运量;最后将转移运量与诱增运量汇总即可得到预测的高速铁路总运量。运量预测结果是技术方案和行车组织方案的基础,反过来技术方案和行车组织方案又将影响投资、成本等技术经济参数和旅行时间、服务频率等服务水平,进而对预测客流量产生影响,在国外常采用迭代方法来反映这种相互影响的关系,进而得到更为准确的运量预测结果。上述预测方法的流程如图.所示,其中方框内所示部分为迭代过程。模型预测方法模型是世纪年代由日本运输调查局开发的,通过在日本国内外各种交通项目中的长期应用,模型得到了不断的改进,目前已成为国际上发展很快并有一定影响力的预测模型。它的基本预测思路如下:确定与预测通道有关的对间潜在运输需求,其需求量的大小由两地区的经济、社会等因素决定,可以通过建立潜在需求模型求得;在假定旅客的旅行效用服从共同分布和旅客的时间价值服从共同分布的基础上,建立旅客旅行效用分布函数和时间价值分布函数,在同本假定旅客旅行效用和时间价值都服从对数正态分布;利用旅客时间价值函数求得旅客牺牲量函数;不同旅客的时间价值不同,当选择某种运输方式,旅客的旅行效用大于牺牲量时,则旅客就由潜在需求转化为实际的运输需求,由此求得不同运输方式的潜在需求显化率:铁道科学研究院硕士学位论文根据以上对间潜在运输需求量和不同运输方式的潜在需求显化率,可以求得高速铁路客流量预测值。图.运量预测流程图.客运专线客流预测方法比选与国内传统的客流量预测方法相比,国际通用的高速铁路客流预测方法具有如下优点:国际通用的客流量预测方法,通过综合分析社会经济发展、城市人口、国民收入等影响因素,建立诱发运量模型来计算新建高速铁路投入运营后的诱增运量;锾遘科学磷巍院硕士学位论文预测中克驻传统麟铁路谂铁鼹豹方法,在综含考虑麓荦申运竣方式黪竞争力票份、旅行遽度、服务农平等的情况下,绘出运爨分酝模型,炭实鲍反映市场经济条件下各种运输方式间的运蔗分粥情况;程实舔皮趸过糕中,茬子分孝蓐客逡专线分毅建设湾嚣下熬遮霎交铯鬻臻,瓣霹,可以克服以往颥测中实际运爨受能力隰铡祗低于实际鬻求,导皴弹憾系数键计璃低,客流薰预测结果偏低的缺点。由姥霹冤,墓际上逶熙瓣客滤豢颈溺方法其鸯较强熬毙逡戆、科学毪秘会瑾渡,茏其对市场经济条髂下旅客出行特点积不阉逡输方斌的竞争特点考惑较充分,闲藏,本文建议我国新建客运专线尽量聚用以上两种潮际通用的客流量预测方法。.客运专线的客流分析.我国铁路客流的嫩爱特点客运专线剡车开行方案的制定以客流艇为基础,傻仅有客流邀怒远远不够的。为使酬牵开彳亍方案能够适应我国阐情,掌握我翻铁路客流的主要特点强褥十分必骚。来来我嚣铁路客流将量现如下三大姆点:遴基大随着我国仝面建设小康社会步伐瀚加快,今精年,将怒我国经济快速发展时潮,经济高遴发展带动下懿旅客运竣鬟袋将十分旺盛,再热土我爨人口基数大,印侵每人每年嫩一个往返的火车,铁路的旅客发送量就将达到亿人次以上,是霹虢发送鬣的两倍。因此,在我酗客运专线的大规模建设,铁路快速客运网的不断完普大背景下,将蠢分胃蕊懿潜在运埝爨浓显瑰惑寒,攥颈溅荦我国镶鼹旅客发送爨姆迭霹亿人次左套。客流分布集中崮予我国蟋嚣经漭发装不平鬟造残了旅客运输嚣求褒空藩上分枣不鹭赞。我溪豹夫嚣分寒靼工她布满主要蔟中程东邦沿海,艘客淡主要集中在沿海运输逶道露至澄海城裹为中心向内陆辐射的主要运输通道上。在铁路就表现为客流主舞集中在京广、京沪、京埝、沪蕊激赣、陇海帮索丸等主要予线上,表。箍示了牮铁赣烹要予绫客逡霪及冀蠢全鼹客运蕊囊鲮览蓬,扶中可敬嚣戮,占铁路毖要疆%瓣六大干线,藏霉发送量占全路的%。今后随着客逡专线的建设以及沿线城市带的形成,客流集中趟势还将进铁道科学研究院硕士学位论文一步加剧。据预测,未来我国一些高速客运专线的客流密度远期将达到 万人以上,繁忙区段将达到 万人以上。表. 年铁路主要干线客运量及其所占比重表旅客发送量万人 所比重% 旅客周转百万人公里 所占比重%. .京广线. .京沪线. 京哈线 . .沪杭浙赣线. .陇海线.京九线. .总计客流波动明显我国铁路的客流波动主要表现为日间不同时段的客流波动和一年中不同时期的客流波动。通勤客流和“夕发朝至”、“朝发夕归”的商务客流是日间不同时段波动性客流的主要成分,其客流高峰时段主要集中于早晨:和晚上:。客运专线和城际铁路的建成运营,将拉近我国大城市间的距离,特别是长三角、珠三角和环渤海三大经济圈内城际铁路连接成网,将使日间不同时段的客流波动更加明显。旅游客流、民工流、学生流是我国一年中不同时期波动性客流的主要成分,其客流高峰时段主要集中于“五一”、“十一”、春运、暑运以及发达地区的双休日。尤其以春运期间客流波动表现最为突出,如:年春运天内,全路发送旅客万人次,日均旅客发送量为.万人次,而年全年均旅客发送量为.万人次,春运期间日均旅客发送量为年日均发送量的.倍。.客流层次划分铁路客运需求能否完全转化为客运量,取决于铁路满足不同层次旅客需求程度。在我国,随着人们生活水平的提高,消费结构产生变化,旅游消费的旺盛期将要来临,这将使非公务自费旅客比例逐渐增大,同时打工求职、探亲访友等出行目的的旅客也会不断增加。为满足不同种类旅客运输需求,争取广泛的客运市场,必须分析不同消费层次客流的运输需求,进而指导铁路制定不同种类的运输产品来提高市场竞争力。我国铁路旅客主要由公务、商务客流、旅游客流、学生客流、探亲客流和外出务工铁道科学研究院硕士学位论文客流等几大部分组成。不同类别的客流对旅客列车的选择不同,对乘车的安全性、快捷性、舒适性和经济性的要求也不尽相同。为此,我们将我国的客流划分为三个层次,分别为高消费群体、中等消费群体和低消费群体,我国旅客的客流层次划分见表.所示。高消费群体,包括大部分公务、商务客流以及一部分旅游客流和探亲客流,主要往来于各大城市之间,这部分客流的时间价值很高,对舒适性和旅行速度要求均比较高。中等消费群体,包括大部分旅游客流、探亲客流和一部分学生客流、外出务工客流,这部分客流的时间价值与高消费群体相比要低一些,但对舒适性有比较高的要求,旅行费用也是这部分客流考虑的熏要因素。低消费群体,包括大部分学生客流、民工客流和一部分探亲流,这部分客流的时间价值最低,对旅行费用最敏感,而对舒适性和旅行速度要求不高,针对这部分旅行消费群体应该开发经济、合适的运输产品。表.我国旅客的客流层次划分舒适性要求 对费用的反应客流层次 客流构成 旅速要求火部分公务、商务客流以及一部高消费群体 最高 最高 一般分旅游和探亲客流大部分旅游客流、探亲客流和一较高 较高 较敏感中档消费群体部分学生客流、外出务:客流大部分学生客流、民工客流和一一般 一般 晟敏感低消费群体部分探亲流我国区域经济和社会发展水平不平衡,导致不同地区各层次客流的比例不同。如:经济发达的三大经济圈内的城际铁路、京沪通道及东部沿海的几大运输通道上的客流中,高消费群体所占比重很大,而中、低消费群体所占比重相对较小:内陆中原和东北地区等经济复苏地带的客流中,中、低消费群体所占比重很大,而高消费群体所占比重较小;西部地区经济较落后,旅客运输总量不大,中、低消费群体占绝对比重,高消费群体所占比重微乎其微。所以我们若要分析某条线路上的客流,必须根据该线路的走向,所经过地区的经济及社会发展水平,来划分这条线路上的客流层次。可以预见,未来人们对改善旅行条件、缩短旅行时间、提高服务水平等运输质量方面的需求将会与日俱增,铁路将向提供多层次、多元化服务和多功能方向发展,进而以铁道科学研究院硕士学位论文最少的消耗,一流的管理,优质的服务,安全、正点地输送旅客,最大限度的吸引客流,获得最大的经济效益和社会效益。.客流区段划分客流相关问题的研究必须以客流区段为基础,所谓客流区段是指大致相同的客流到发区段,其长度一般按客流密度的变化情况而确定,一般情况下凡主要客运站之间客流密度大致相同的区段,即可作为一个客流区段,客流区段的起止点应为大量客流的生成和消失点,旅客列车的开行方案通过不同客流区段的客流密度或客流区段起止点的交流量来确定。客运专线建成后,由于列车速度大大提高,其客流区段较之既有线要相应延长。铁道科学研究院硕士学位论文客运专线旅客列车开行方案分析制定旅客列车开行方案需要考虑的因素很多,除了客流量大小、车站和区间基本技术设备的配置外,客运专线的日常运营管理方式、作业组织及动车组运用等都是影响旅客列车开行方案制定的主